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B細(xì)胞的體外擴(kuò)增培養(yǎng)及細(xì)胞因子的作用

來源：翌圣生物科技（上海）股份有限公司 2025年05月13日 08:30

B細(xì)胞簡介

B細(xì)胞（也稱B淋巴細(xì)胞，骨髓依賴性淋巴細(xì)胞）,，由骨髓中的造血干細(xì)胞分化發(fā)育而來,，在人體內(nèi)合適環(huán)境刺激下增殖分化為漿母細(xì)胞及漿細(xì)胞，而漿細(xì)胞合成和分泌免疫球蛋白,，在體液免疫反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用,。B細(xì)胞可生成高親和力抗體、免疫記憶,、充當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞,，并分泌細(xì)胞因子（包括CCL22、CCL17,、IL-2,、IL-4、IL-6,、IFN-γ,、TNF-α、GM-CSF,、IL-10,、TGF-β1、IL-35）,。記憶B細(xì)胞和漿B細(xì)胞可生成諸如免疫球蛋白（Ig）IgM,、IgG和IgE等抗體,。

B細(xì)胞分類

根據(jù)功能和表型分類

初始B細(xì)胞（Naive B細(xì)胞）

特征：未接觸過抗原的成熟B細(xì)胞；
表面標(biāo)志：CD19+,、CD20+,、IgM+、IgD+,、CD27-,；
功能：在外周免疫器官中等待抗原刺激。

記憶B細(xì)胞（Memory B細(xì)胞）

特征：接觸過抗原并分化為記憶細(xì)胞,，長期存活；
表面標(biāo)志：CD19+,、CD20+,、CD27+、IgG+或IgA+,；
功能：在再次遇到相同抗原時(shí)快速產(chǎn)生高親和力抗體,。

漿細(xì)胞（Plasma Cell）

特征：終末分化的B細(xì)胞，專門分泌抗體,；
表面標(biāo)志：CD19low,、CD20-、CD38+,、CD138+,；
功能：大量產(chǎn)生和分泌特異性抗體。

調(diào)節(jié)性B細(xì)胞（Breg細(xì)胞）

特征：具有免疫調(diào)節(jié)功能的B細(xì)胞亞群,；
表面標(biāo)志：CD19+,、CD24hi、CD38hi,、IL-10+,；
功能：通過分泌IL-10和TGF-β抑制免疫反應(yīng)，參與免疫耐受,。

根據(jù)B細(xì)胞的發(fā)育與成熟,，包括以下幾個(gè)階段

B細(xì)胞的發(fā)育和成熟主要發(fā)生在骨髓。

前體B細(xì)胞（Pro-B cell）

起始階段,，來自造血干細(xì)胞,。開始重鏈（IgH）基因重排。

早期B細(xì)胞（Pre-B cell）

成功完成重鏈基因重排并表達(dá)μ重鏈,。開始輕鏈（IgL）基因重排,。

未成熟B細(xì)胞（Immature B cell）

表面表達(dá)完整的IgM型B細(xì)胞受體（BCR）。通過中央耐受機(jī)制（如克隆清除）排除對自身抗原反應(yīng)的B細(xì)胞,。

成熟B細(xì)胞（Mature B cell）

表面同時(shí)表達(dá)IgM和IgD型BCR,，具備全功能,。離開骨髓，遷移到外周淋巴器官（如淋巴結(jié),、脾臟）,。

圖1. B細(xì)胞的發(fā)育過程[1]

B細(xì)胞功能

抗體生成

漿細(xì)胞分泌抗體，用于中和病原體,、激活補(bǔ)體系統(tǒng)或通過抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（ADCC）機(jī)制清除病原體,。

抗原呈遞

B細(xì)胞通過MHC-II分子向T細(xì)胞呈遞抗原，促進(jìn)T細(xì)胞的活化,。

免疫調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)性B細(xì)胞（Bregs）分泌抑制性細(xì)胞因子（如IL-10,、TGF-β），抑制過度的免疫反應(yīng),，維持免疫穩(wěn)態(tài),。

免疫記憶

記憶B細(xì)胞在二次免疫中快速應(yīng)答，提高免疫效率,。

圖2.B細(xì)胞功能[2]

B細(xì)胞的激活方式

在沒有刺激的情況下,，B細(xì)胞一般不會(huì)增殖。在培養(yǎng)條件下并給予外源信號,，B細(xì)胞能夠活化并且增殖,。B細(xì)胞被激活的方式有兩種，分別是T細(xì)胞依賴型和非T細(xì)胞依賴型,。

T細(xì)胞依賴型激活

這種類型的活化可生成記憶和血漿B細(xì)胞,。Naive B細(xì)胞與可溶性或膜結(jié)合型抗原結(jié)合，并使抗原內(nèi)化,。B細(xì)胞在向MHCII上呈遞這種抗原,，并被輔助性T細(xì)胞（Th）識別。CD40受體與配體結(jié)合需要第二種信號,。另外Th細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,，其可促進(jìn)B細(xì)胞分化為能夠生成IgG、 IgA,、或 IgE的成熟B細(xì)胞,。

非T細(xì)胞依賴型激活

這種類型的活化可生成漿細(xì)胞和IgM。B細(xì)胞被細(xì)菌或病毒表面的保守重復(fù)表位活化,，包括脂多糖（LPS）或DNA片段,。BCR識別T細(xì)胞非依賴性抗原聚集并交聯(lián)。Toll樣受體（TLR）提供第二信號,?；罨腂細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的抗體反應(yīng)，但不會(huì)生成記憶B細(xì)胞,。

圖3. T細(xì)胞依賴性和非依賴性 B細(xì)胞激活途徑示意圖[3]

DC,，樹突狀細(xì)胞,；pMHC II，肽-MHC II 復(fù)合物,；TCR,，T細(xì)胞受體；BCR,，B細(xì)胞受體

B細(xì)胞體外激活和擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)步驟

B細(xì)胞的分離和純化

人B細(xì)胞：外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMCs,，經(jīng)Ficoll分離）或純化的CD19?B細(xì)胞。純度＞95％,。

B細(xì)胞激活

B細(xì)胞需特異性信號刺激才能增殖和分化,。

步驟1

將純化的Ｂ細(xì)胞以1.5×103個(gè)/Ｌ濃度置于24孔板的RPMI1640培養(yǎng)液，10% FBS,，以 0.002L/孔培養(yǎng)細(xì)胞,。加入以下表1中的細(xì)胞因子組合，培養(yǎng)4d,。

方案	組分
方案1	CD40L（0.05μg/L）、IL-2（0.05μg/L）,、IL-4（0.05μg/L）
方案2	CD40L（0.05μg/L）,、CpG（0.01μg/L）、IL-2（0.05μg/L）,、IL-4（0.05μg/L）

步驟2

漿母細(xì)胞分化,，在培養(yǎng)第4天，收集細(xì)胞并用培養(yǎng)液清洗,，去除CD40L,，CpG，加入以下表2中細(xì)胞因子組合,，促進(jìn)漿細(xì)胞分化3d,。

方案	細(xì)胞因子組合
方案1	IL-2（0.05μg/L）、IL-6（0.05μg/L）
方案2	IL-2（0.05μg/L）,、IL-6（0.05μg/L）,、IL-21（0.05μg/L）、IFN-α（0.02μg/L）

步驟3

漿細(xì)胞分化,，在培養(yǎng)的第7天,，洗滌細(xì)胞，加入以下表3中細(xì)胞因子組合,，培養(yǎng)3d,。整個(gè)過程共10d。在培養(yǎng)結(jié)束時(shí),，收獲,、計(jì)數(shù),、分裝并在液氮中冷凍保存直至使用。

方案	細(xì)胞因子組合
方案1	IL-2（0.05μg/L）,、IL-6（0.05μg/L）,、April（0.02μg/L）、IFN-α（0.02μg/L）
方案2	IL-2（0.05μg/L）,、IL-6（0.05μg/L）,、IL-21（0.05μg/L）、IFN-α（0.02μg/L）

B細(xì)胞激活和分化中細(xì)胞因子的作用

細(xì)胞因子	在B激活和分化中的作用
CD40L	CD40L和B細(xì)胞表面CD40分子的結(jié)合,，可以促進(jìn)B細(xì)胞的增殖,。
IL-2	促進(jìn)B細(xì)胞的存活和增殖
IL-4	IL-4 蛋白刺激B細(xì)胞增殖分化，參與炎癥反應(yīng),。因此IL-4,，也叫B細(xì)胞刺激因子1。IL-4誘導(dǎo)B細(xì)胞類別轉(zhuǎn)換為IgE,，并上調(diào)MHC II類的表達(dá),。
IL-6	IL-6最初被稱為為B細(xì)胞刺激因子-2，誘導(dǎo)活化的B細(xì)胞生產(chǎn)抗體,。 IL-6可誘導(dǎo)B細(xì)胞最終成熟為漿細(xì)胞,。
IL-10	與IL-4協(xié)同作用，促進(jìn)類別轉(zhuǎn)換,。
IL-21	IL-21可顯著影響B(tài)細(xì)胞的增殖,、存活、分化和免疫球蛋白反應(yīng),。IL-21可以在共刺激性T細(xì)胞信號的情況下刺激B細(xì)胞增殖和分化,，在沒有T細(xì)胞信號或存在Toll樣受體（TLR）信號的情況下，IL-21潛在地誘導(dǎo)B細(xì)胞凋亡,。IL-21還刺激抗體產(chǎn)生,，從而增強(qiáng)宿主對各種惡性腫瘤和傳染病的防御。IL-21在B細(xì)胞分化和免疫球蛋白生成中起著重要作用,，因此在過敏反應(yīng)中具有重要作用,。
IFN-α	誘導(dǎo)B 細(xì)胞發(fā)育，B細(xì)胞抗原受體（BCR）敏感性增強(qiáng),。
APRIL	APRIL作用于后期,，調(diào)節(jié)著效應(yīng)B細(xì)胞的功能和存活。
BAFF	也叫B細(xì)胞活化因子,，是調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞存活和成熟細(xì)胞因子,，屬于TNF家族成員，能調(diào)節(jié)B細(xì)胞存活、增殖,、發(fā)育和分化,。BAFF通過結(jié)合于三種不同受體發(fā)揮促B細(xì)胞分化成熟、類別轉(zhuǎn)換,、促進(jìn)體液免疫應(yīng)答及參與T細(xì)胞活化等功能,。BAFF-R是BLyS專一受體，對于BAFF介導(dǎo)B細(xì)胞存活和成熟是必要的,。但是BAFF過量表達(dá)會(huì)促進(jìn)B細(xì)胞惡性增殖,，導(dǎo)致自身免疫性疾病發(fā)生。

相關(guān)產(chǎn)品

產(chǎn)品名稱	貨號	規(guī)格
Human CD40L Protein	90636ES	10μg/50μg/100μg
Human IL-2 Protein	90213ES	10μg/50μg/100μg
Human IL-4 Protein	90105ES	5μg/20μg/ 50μg/100μg
Human IL-6 Protein	90107ES	5μg/20μg/ 50μg/100μg
Human IL-10 Protein	90109ES	2μg/10μg/ 50μg/100μg
Human IL-21 Protein	90215ES	2μg/10μg/ 50μg/100μg
Human IFN-α Protein	91201ES	100μg/500μg
Human APRIL Protein	94979ES	25μg/100μg/500μg
Human BAFF Protein	90604ES	10μg/100μg/500μg

文獻(xiàn)參考

[1].Grace van H, Raqeeba K, Luyanda H,et al. Defining a normal reference range for B cells: A key to diagnosing humoral inborn errors of immunity.Human Immunology,2025,May,Volume 86, Issue 3.
[2]. Fagui Z, Wang X, Xinxin H, et al. Expression and Function of Tetraspanins and Their Interacting Partners in B Cells. Frontiers in Immunology,2018,July, Volume 9.
[3].Ruoxuan S, Mark G.Q, Xiaobin Z. T and B cell epitope analysis for the immunogenicity evaluation and mitigation of antibody-based therapeutics. Taylor&Francis,2024,March,VOL. 16.

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